- Преподавателю
- Биология
- Тематический материал по химии для 11 класса по теме Окислительно - восстановительные реакции
Тематический материал по химии для 11 класса по теме Окислительно - восстановительные реакции
Раздел | Биология |
Класс | 11 класс |
Тип | Другие методич. материалы |
Автор | Евсеева О.А. |
Дата | 23.08.2015 |
Формат | zip |
Изображения | Есть |
11 класс
Практическая работа 4.
Методы составления уравнений
окислительно-восстановительных реакций
Цели. Повторить и закрепить метод расстановки коэффициентов путем составления электронного баланса в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, изучить на конкретных примерах ионно-электронный метод.
Оборудование. Шкала изменения степеней окисления элементов .
Среди многообразия химических процессов первостепенное значение для человека имеют окислительно-восстановительные реакции. Такие реакции лежат в основе всех способов получения металлов, их защиты от коррозии, действия химических источников электроэнергии, синтеза целого ряда важнейших продуктов и т.п. Эти реакции играют важную роль и в природе (дыхание, гниение, горение). Они широко используются в аналитической химии и контрольно-измерительной технике.
Электронный метод. Согласно этому методу составление уравнений окислительно-восстановительных реакций проводится в следующей последовательности.
1. Записывают схему реакции с указанием исходных и образующихся веществ:
NH3 + O2 NO + H2O.
2. Определяют степени окисления элементов, которые ее изменяют:
3. Составляют уравнения процессов окисления и восстановления, находят число отдаваемых и присоединяемых электронов:
4. Определяют коэффициенты перед формулами соединений, учитывая правило электронного баланса, согласно которому число принятых и отданных элементами электронов одинаково. Для этого находят наименьшее общее кратное (НОК) чисел перемещенных электронов, которое делят на соответствующие процессам окисления и восстановления числа электронов:
5. После умножения на соответствующие коэффициенты складывают оба уравнения:
6. Ориентируясь на полученные коэффициенты, записывают уравнение реакции в молекулярном виде:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O.
ПРИМЕРЫ:
Задание 1. Электронным методом подобрать коэффициенты в уравнениях следующих окислительно-восстановительных реакций:
1) Al + НNО3 (разб.) Al(NО3)3 + NН4NО3 + Н2О;
Ионно-электронный метод. Электронно-ионные уравнения реакций отличаются тем, что в них записываются только те ионы, которые действительно существуют в водном растворе. Малодиссоциирующие вещества в этих уравнениях пишут в молекулярной форме (если в их составе имеются атомы элементов, изменяющих в ходе реакции степень окисления ).
Например, для реакции KMnO4 c K2SO3 в кислой среде:
Электронное уравнение этой реакции получается по схеме:
Электронно-ионное уравнение начинают составлять с записи:
а) В кислой среде число атомов кислорода уравнивают с помощью молекул воды и ионов водорода. В паре с окислителем записывают ионы водорода, а с восстановителем - молекулы воды. Количество молей воды соответствует недостатку атомов кислорода, а число ионов водорода Н+ превышает мольное количество воды в 2 раза:
б) Взаимодействие тех же реагентов - перманганата калия с сульфитом калия - в щелочной среде дает другой продукт - манганат калия:
KMnO4 + K2SO3 + KOH K2MnO4 + K2SO4 + Н2О.
В щелочной среде число атомов кислорода уравнивают с помощью молекул воды и гидроксид-ионов ОН-. В схеме гидроксид-ионы записывают в паре с восстановителем, а молекулы воды - с окислителем:
в) Третье направление реакции осуществляется в нейтральной среде и приводит к оксиду марганца(IV):
KMnO4 + K2SO3 + Н2О MnO2 + KOH + K2SO4.
В нейтральной среде число атомов кислорода уравнивают с помощью молекул воды и ионов Н+ или ОН-. В левую часть схемы всегда записывают воду в количестве, соответствующем избытку или недостатку кислорода, а в правую - ионы Н+ или ОН- в количестве, превышающем в 2 раза число молей Н2О:
Задание 2. C помощью электронно-ионного метода закончить уравнения следующих реакций:
1) KMnO4 + KNO2 + KOH K2MnO4 + KNO3 + Н2О;
2) FeCl2 + KMnO4 + Н2О FeCl3 + Fe(OH)3 + KOH + MnO2;
3) K2Cr2O7 + НCl CrCl3 + Н2О + Cl2 + KCl.